"3. Делаю КД2 вторым сервером глобального каталога"
Поднимаете роль контроллера домена, получаете входящую репликацию с #1. Далее - указываете, что новый кд является еще и глобальным каталогом.
"4. ... настраиваю репликацию"
репликацию "настраивать" вам не придется - у вас наипростейшая структура
"Вопрос:
1. Правильно ли я понимаю топологию сети?"
Без вменяемой схемы сложно понять, что именно и куда вы собираетесь подключать.
"2. Как мне реализовать отказоустойчивость файлового сервера, чтобы файлы были доступны при отключении одного из КД?"
Есть штатная роль - Failover Cluster, при этом предполагается, что ваша машина не кд (т.к для кд этот функционал избыточен). До кластеров вам с такой инфраструктурой, к сожалению, как до луны, поэтому:
1) Есть вариант организовать через DFS, однако есть ряд подводных камней (технология не предназначена именно для репликации данных)
2) Скрипт \ robocopy etc - будет работать, но это костыли.